Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета достигли впечатляющих результатов в области водоочистки, создав инновационный фотокатализатор с оксидом олова в основе. Новая разработка демонстрирует выдающуюся эффективность: всего за 35 минут происходит нейтрализация антибиотиков, а красители удаляются за 20 минут. Успешные испытания прошли на пробах воды из Невы, а результаты исследования опубликованы в престижных научных изданиях ACS Applied Nano Materials и Chemosphere.
Современная химическая промышленность стремительно развивается, что приводит к повышению концентрации органических веществ в сточных водах. В ответ на этот вызов научное сообщество активно разрабатывает экологически безопасные технологии производства, призванные минимизировать негативное влияние на экосистемы.Особое внимание уделяется двум основным загрязнителям — красителям и антибиотикам, чья токсичность представляет серьезную угрозу при высоких концентрациях. Красящие вещества широко применяются в производстве текстиля, бытовой химии, пластика и лакокрасочных материалов. Антибиотики находят применение в медицине, животноводстве и даже при создании удобрений.Проблема усугубляется тем, что эти вещества попадают в водную среду различными путями. Красители могут вымываться из одежды при стирке, а антибиотики естественным образом выводятся из организмов, что в перспективе может нарушить природные биологические циклы. Хотя современный уровень загрязнения крупных рек пока не вызывает острой тревоги, ситуация требует пристального внимания.Ученые СПбГУ планомерно работают над решением этой проблемы, создавая инновационные технологии очистки. Среди их достижений — эффективный сорбент для удаления антибиотиков, передовой метод очистки с использованием наночастиц и революционные нанолисты цинка.В рамках нового исследования, реализованного при поддержке РНФ, петербургские химики предложили использовать фотокатализ для нейтрализации органических загрязнителей. По словам молодого исследователя Евгения Скрипкина, принцип работы основан на том, что под воздействием света фотокаталитический материал создает активные формы кислорода, эффективно разрушающие вредные вещества.Для создания оптимального фотокатализатора ученые провели масштабные исследования, изучая влияние различных параметров синтеза на свойства получаемых наночастиц. Важно отметить, что эффективность катализатора может существенно различаться для разных типов загрязнителей.Доцент Ольга Осмоловская, возглавляющая группу исследования наноматериалов, подчеркивает важность точного контроля условий синтеза: «Мы научились управлять процессом формирования наночастиц, добиваясь оптимальных характеристик материала путем тонкой настройки параметров синтеза».Исследователи успешно создали фотокатализаторы на основе диоксида олова, продемонстрировавшие впечатляющие результаты в очистке воды от сложных антибиотиков, включая сульфаперидин, сульфадимиин и сульметоксазол.Новый материал показал исключительную эффективность: более 95% антибиотиков разрушается за 35 минут, а полное удаление сложной смеси красителей (метиленового синего, метиленового фиолетового и родамина 6G) происходит всего за 20 минут.Руководитель проекта, доцент Михаил Вознесенский особо отмечает экономическую привлекательность разработки — процесс не создает отходов и не требует сложного оборудования или больших затрат. Технология открывает широкие возможности для создания новых композитных материалов в сфере водоочистки. В ближайших планах команды — разработка прототипа комплексной системы очистки воды.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
